[發明專利]水力機組附加機械阻尼系數的模擬計算方法

無效

• 申請號: 201210087257.6
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102629293A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 曾云;張立翔;錢晶;王文全;徐天茂;李澤;武亮
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水力機組附加機械阻尼系數的模擬計算方法，其特征在于：建立包含水輪機及其引水系統、調速器、發電機及電網三部份的水力機組線性化模型框架，依據該模型框架獲得從機組轉速變化到水輪機機械力矩變化的傳遞函數模型，該模型計算值的實部就是附加機械阻尼系數，具體包含以下步驟：

步驟一：選擇水力機組線性化模型框架中各環節傳遞函數；建立水力機組線性化模型框架，根據應用目的選擇模型框架中各環節不同詳細程度的傳遞函數模型；

-Δω→Δm_t的傳遞函數為：

；

y→Δm_t的傳遞函數為：

；

其中，e_y是水輪機力矩對導葉開度的傳遞系數，e_h是水輪機力矩對水頭的傳遞系數，e_x是水輪機力矩對機組轉速的傳遞系數，e_qy是水輪機流量對導葉開度的傳遞系數，e_qh是水輪機流量對水頭的傳遞系數，e_qx是水輪機流量對機組轉速的傳遞系數，G_h(s)是水輪機流量增量Δq到水頭增量Δh的傳遞函數，Δq是水輪機流量增量，Δh是水輪機水頭增量；

步驟二：水力機組附加機械阻尼系數的模擬模型：

；

在不同振蕩頻率下，上式計算值是一復數形式，其實部與Δω同相位，為機械阻尼系數D_t。

2.根據權利要求1所述的一種水力機組附加機械阻尼系數的模擬計算方法，其特征在于：在步驟一中，引水系統考慮單機單管的簡單情況，采用忽略水頭損失的彈性水擊模型，其傳遞函數為：

；

其中，T_r是水擊傳播時間，h_ω是管道特征系數；

調速器輸入Δω到主接力器位移的傳遞函數為：

；

其中，K_P是并聯PID控制器的比例系數，K_D是并聯PID控制器的微分常數，K_I是并聯PID控制器的積分常數,T_1n是實際微分環節的時間常數，T_y是主接力器時間常數；

????功率擾動到主接力器位移的傳遞函數為：

；

假定機組給定功率不變，擾動來自電網側，則功率擾動Δp=p_c-(p_e+Δp_e)=-Δp_e，p_c是給定功率,?p_e是發電機端口功率，Δp_e是電磁功率擾動，e_p是調差系數；

從Δδ→Δm_e的傳遞函數為：

；

其中，K₁,?…,?K₆為常數，T_j為機組慣性時間常數，D是等效的電氣阻尼系數，G_E(s)是勵磁系統，勵磁系統為G_E(s)=K_E/(1+T_Es)，K_E是放大系數，T_E是時間常數(秒)。